JP6118304B2 - Communication system and communication apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、車両のバッテリ充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、前記車両の基準電位に接続される基準電位線とを用いて、差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信システムに関する。また本発明は、前記通信システムを構成する通信装置に関する。 The present invention superimposes a differential signal on the control signal using a control line for transmitting a control signal for controlling battery charging of the vehicle and a reference potential line connected to a reference potential of the vehicle. The present invention relates to a communication system that communicates with an external power supply apparatus. The present invention also relates to a communication device constituting the communication system.
電動モータ及びエンジンを併用したプラグインハイブリッド自動車(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、エンジンを備えず、電動モータで駆動する電気自動車(EV: Electric Vehicle)が普及しつつある。プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等の車両は、電動モータを駆動するバッテリを備えており、バッテリの充電は外部の給電ステーション、一般家屋等に設置された給電装置を用いて行われる。 Plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) using both an electric motor and an engine, and electric vehicles (EV: Electric Vehicle) that are not equipped with an engine and are driven by an electric motor are becoming widespread. Vehicles such as plug-in hybrid vehicles and electric vehicles include a battery that drives an electric motor, and charging of the battery is performed using a power supply device installed in an external power supply station, a general house, or the like.
図10は、給電装置に接続された車両の構成を示すブロック図である。給電装置2は、車両1001に接続するための充電ガンが先端に設けられた充電ケーブル3を備える。車両1001には充電ガンが接続されるコネクタ11が設けられ、ユーザは充電ガンをコネクタ11に接続することによって、車両1001に給電装置2を接続することができる。充電ケーブル3は、2本の給電線1001a,1001b、基準電位線1001c、制御線1001d、充電ガンの接続を検知する接続検知線(不図示)を含む。給電線1001a,1001bは、車両1001に搭載された充電装置12に接続されている。基準電位線1001cは充電装置12を介して、基準電位に接続されている。基準電位は、例えば車両1001のボディアースである。給電装置2は給電線1001a,1001bを介して交流を充電装置12に供給し、充電装置12は供給された交流を直流に変換し、バッテリ10の充電を行う。制御線1001dにはPLC通信装置1014を介してCP受信回路1013が接続されている。CP受信回路1013は、給電装置2から送信されたパイロット信号を受信する回路であり、給電装置2は、コントロールパイロット信号の送受信によって、充電制御を行う(例えば、非特許文献1)。コントロールパイロット信号は、矩形波の信号であり、給電装置2は、基準電位に対する矩形波信号の電位、矩形波信号の有無等によって、充電の可否、充電状態等、充電に関する情報を送受信する。
また、制御線1001d及び基準電位線1001cそれぞれに接続されたPLC通信装置1014が車両1001に搭載されている。またPLC通信装置1014は鉛バッテリ10aに接続され、該鉛バッテリ10aも車両1001の基準電位に接続されている。PLC通信装置1014は、コントロールパイロット信号よりも高周波の差動信号、例えば2〜30MHzの差動信号を前記コントロールパイロット信号に重畳し、またパイロット信号に重畳した差動信号を分離することによって、該差動信号による通信を行う。給電装置2はPLC通信装置1014との間で差動信号を送受信することによって、パイロット信号よりも高度な情報通信を行うことができる。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle connected to the power supply apparatus. The
A PLC communication device 1014 connected to each of the
上述したようにPLC通信装置1014は、制御線1001d及び基準電位線1001cを用いて差動信号を送受信している。制御線1001dは所定のインピーダンスを有するPLC通信装置1014に接続されているが、基準電位線1001cはインピーダンスが小さいボディアースに接続されている。また、PLC通信装置1014に接続される鉛バッテリ10aの負極もボディアースに接続されている。従って、PLC通信装置1014の平衡度が低い構成になっている。このためボディアースを経由する等して制御線1001d及び基準電位線1001cに発生したコモンモードノイズは、図10に示すように、ディファレンシャルモードのノイズに変換され、PLC通信装置1014に入力してしまう。PLC通信装置1014は2〜30MHzの差動信号を用いて通信を行っているため、2〜30MHzのディファレンシャルモードのノイズを分離して除去することはできず、PLC通信装置1014が誤動作するという問題があった。
なお、制御線1001d及び基準電位線1001cにコモンモードチョークコイルを設けることにより、PLC通信装置1014の誤動作を防止する方法も考えられるが、制御線1001d及び基準電位線1001cに発生したノイズを効果的に除去することができないことがある。制御線1001d及び基準電位線1001cに発生したコモンモードノイズの一部は、コモンモードチョークコイルで除去されること無くディファレンシャルモードのノイズに変換され、PLC通信装置1014に入力するためと考えられる。
As described above, the PLC communication device 1014 transmits and receives differential signals using the
Although a method of preventing malfunction of the PLC communication device 1014 by providing a common mode choke coil in the
本願発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、PLC通信装置に入力するノイズを低減し、該PLC通信装置の誤動作を防止することができる通信システムを提供することにある。また、前記通信システムを構成する通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to reduce noise input to the PLC communication device by converting from the common mode to the differential mode, and to prevent malfunction of the PLC communication device. It is to provide a communication system capable of Moreover, it aims at providing the communication apparatus which comprises the said communication system.
本発明の一態様に係る通信システムは、車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線と、前記制御線及び前記基準電位線にそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信装置と、前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第1の誘導素子と、前記通信装置を他のバッテリに接続するための配線と、該配線及び前記他のバッテリの接続箇所、又は該配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第2の誘導素子とを備える。 A communication system according to an aspect of the present invention is connected to a control line that transmits a control signal for controlling charging of a battery mounted on a vehicle, and a reference potential of the vehicle that serves as a reference for the control signal. A reference potential line, a communication device connected to the control line and the reference potential line, respectively, and a communication device that communicates with an external power feeding device by superimposing a differential signal having a higher frequency than the control signal on the control signal; A first inductive element that is provided in the reference potential line and a connection portion of the reference potential, or in the middle of the reference potential line, and that has a higher impedance to noise at a frequency higher than that of the control signal; A wiring for connecting the communication device to another battery, a connection point of the wiring and the other battery, or provided in the middle of the wiring, And a second inductive element greater than the impedance to the impedance against high-frequency noise than control signals the control signal.
本発明の一態様に係る通信装置は、車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線とにそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信装置であって、前記通信装置を他のバッテリに接続するための配線と、該配線及び前記他のバッテリの接続箇所、又は該配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子とを備える。 A communication apparatus according to an aspect of the present invention is connected to a control line that transmits a control signal for controlling charging of a battery mounted on a vehicle, and a reference potential of the vehicle that serves as a reference for the control signal. A communication device that is connected to a reference potential line and communicates with an external power supply device by superimposing a differential signal having a frequency higher than that of the control signal on the control signal, and the communication device is connected to another battery. Wiring for connecting to the wiring, and the connecting portion of the wiring and the other battery, or in the middle of the wiring, and the induction having a higher impedance to noise at a higher frequency than the control signal is larger than the impedance to the control signal An element.
上記によれば、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、通信装置に入力するノイズを低減し、該通信装置の誤動作を防止することができる通信システム及び通信装置を提供することが可能になる。 According to the above, it is possible to provide a communication system and a communication device that are converted from the common mode to the differential mode, reduce noise input to the communication device, and prevent malfunction of the communication device.
[本発明の実施形態の説明]
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせても良い。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described. Moreover, you may combine arbitrarily at least one part of embodiment described below.
(1)本発明の一態様に係る通信システムは、車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線と、前記制御線及び前記基準電位線にそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信装置と、前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第1の誘導素子と、前記通信装置を他のバッテリに接続するための配線と、該配線及び前記他のバッテリの接続箇所、又は該配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第2の誘導素子とを備える。 (1) A communication system according to an aspect of the present invention includes a control line that transmits a control signal for controlling charging of a battery mounted on a vehicle, and a reference potential of the vehicle that serves as a reference for the control signal. A reference potential line to be connected, and a communication that is connected to the control line and the reference potential line, and communicates with an external power supply device by superimposing a differential signal having a frequency higher than that of the control signal on the control signal. The device is provided in the middle of the reference potential line and the reference potential line, or in the middle of the reference potential line, and has a first impedance greater than that for the control signal. Inductive element, wiring for connecting the communication device to another battery, and the connection point of the wiring and the other battery, or provided in the middle of the wiring Impedance to high frequency noise than said control signal and a second inductive element greater than the impedance for the control signal.
前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に第1の誘導素子が設けられている。また、前記通信装置を他のバッテリに接続するための配線及び前記他のバッテリの接続箇所、又は該配線の途中に第2の誘導素子が設けられている。該誘導素子は、制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該制御信号に対するインピーダンスよりも大きい。従って、前記ノイズに関しては、制御線及び基準電位線に接続された通信装置の平衡度は、第1及び第2の誘導素子を備えない装置に比べて高い。よって、制御線及び基準電位線に発生したコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換されることを抑制し、該ディファレンシャルモードノイズによる前記通信装置の誤動作を防止することが可能になる。 A first inductive element is provided at the connection point of the reference potential line and the reference potential or in the middle of the reference potential line. In addition, a second inductive element is provided in the wiring for connecting the communication device to another battery and the connection location of the other battery, or in the middle of the wiring. The inductive element has an impedance with respect to high-frequency noise higher than that of the control signal. Therefore, with respect to the noise, the degree of balance of the communication device connected to the control line and the reference potential line is higher than that of the device that does not include the first and second induction elements. Therefore, it is possible to suppress the common mode noise generated in the control line and the reference potential line from being converted into the differential mode noise, and to prevent malfunction of the communication device due to the differential mode noise.
(2)前記通信装置は、前記第2の誘導素子を保持する回路基板と、前記第2の誘導素子を保持した回路基板を覆う樹脂製の覆体とを備える構成が好ましい。 (2) It is preferable that the communication device includes a circuit board that holds the second inductive element and a resin cover that covers the circuit board that holds the second inductive element.
第2の誘導素子は回路基板に保持され樹脂製の覆体によって覆われている。従って、車両の揺れ又は振動によって、第2の誘導素子が車両の内部構造物に接触し、破損することをより効果的に防止することが可能になる。 The second inductive element is held on the circuit board and covered with a resin cover. Therefore, it is possible to more effectively prevent the second inductive element from coming into contact with the internal structure of the vehicle and being damaged by the vibration or vibration of the vehicle.
(3)前記通信装置は、前記制御信号から前記差動信号を分離するフィルタと、該フィルタに接続されたカップリングトランスとを備え、前記覆体は、前記フィルタ及び前記カップリングトランスを覆うようにしてある構成が好ましい。 (3) The communication device includes a filter that separates the differential signal from the control signal, and a coupling transformer connected to the filter, and the cover covers the filter and the coupling transformer. A certain structure is preferable.
回路基板に保持された第2の誘導素子、フィルタ及びカップリングコアは覆体によって覆われている。従って、車両の揺れ又は振動によって、各電子部品が車両の内部構造物に接触し、破損することをより効果的に防止することが可能になる。 The second inductive element, filter, and coupling core held on the circuit board are covered with a cover. Therefore, it is possible to more effectively prevent each electronic component from coming into contact with the internal structure of the vehicle and being damaged by the vibration or vibration of the vehicle.
(4)前記制御線に接続され、外部の給電装置から送信された制御信号を受信する受信回路を備える構成が好ましい。 (4) A configuration including a receiving circuit that is connected to the control line and receives a control signal transmitted from an external power supply apparatus is preferable.
(5)前記受信回路を前記基準電位に接続する配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第3の誘導素子を備える構成が好ましい。 (5) A configuration including a third inductive element that is provided in the middle of the wiring that connects the receiving circuit to the reference potential, and that has a higher impedance to noise at a frequency higher than that of the control signal. preferable.
受信回路を基準電位に接続する配線の途中に、第3の誘導素子が設けられている。該第3の誘導素子は、制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該制御信号に対するインピーダンスよりも大きい。従って、前記ノイズに関しては、制御線及び基準電位線に接続された通信装置の平衡度は、第3の誘導素子を備えない装置に比べて高い。よって、制御線及び基準電位線に発生したコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換されることを抑制し、該ディファレンシャルモードノイズによる前記通信装置の誤動作をより効果的に防止することが可能になる。 A third inductive element is provided in the middle of the wiring connecting the receiving circuit to the reference potential. The third inductive element has an impedance with respect to high frequency noise higher than that of the control signal. Therefore, with regard to the noise, the degree of balance of the communication device connected to the control line and the reference potential line is higher than that of the device not including the third inductive element. Therefore, it is possible to suppress the common mode noise generated in the control line and the reference potential line from being converted into the differential mode noise, and to more effectively prevent the malfunction of the communication apparatus due to the differential mode noise.
(6)本発明の一態様に係る通信装置は、車両に搭載されたバッテリの充電を制御するための制御信号を伝送する制御線と、該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線とにそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信装置であって、前記通信装置を他のバッテリに接続するための配線と、該配線及び前記他のバッテリの接続箇所、又は該配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子とを備える。 (6) A communication device according to an aspect of the present invention includes a control line that transmits a control signal for controlling charging of a battery mounted on a vehicle, and a reference potential of the vehicle that serves as a reference for the control signal. A communication device that is connected to a reference potential line to be connected, and communicates with an external power supply device by superimposing a differential signal having a frequency higher than that of the control signal on the control signal, the communication device comprising: Wiring for connecting to another battery, and a connection point of the wiring and the other battery, or in the middle of the wiring, and impedance for high-frequency noise is higher than impedance for the control signal. And a large inductive element.
前記通信装置を他のバッテリに接続するための配線及び前記他のバッテリの接続箇所、又は該配線の途中に誘導素子が設けられている。該誘導素子は、制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該制御信号に対するインピーダンスよりも大きい。従って、前記ノイズに関しては、制御線及び基準電位線に接続された通信装置の平衡度は、誘導素子を備えない装置に比べて高い。よって、制御線及び基準電位線に発生したコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換されることを抑制し、該ディファレンシャルモードノイズによる前記通信装置の誤動作を防止することが可能になる。
また、誘導素子は通信装置の内部に配されている。従って、車両の揺れ又は振動によって、誘導素子が車両の内部構造物に接触し、破損することを防止することが可能になる。
An inductive element is provided in a wiring for connecting the communication device to another battery and a connection location of the other battery, or in the middle of the wiring. The inductive element has an impedance with respect to high-frequency noise higher than that of the control signal. Therefore, regarding the noise, the degree of balance of the communication device connected to the control line and the reference potential line is higher than that of the device not including the inductive element. Therefore, it is possible to suppress the common mode noise generated in the control line and the reference potential line from being converted into the differential mode noise, and to prevent malfunction of the communication device due to the differential mode noise.
The inductive element is arranged inside the communication device. Therefore, it is possible to prevent the inductive element from coming into contact with the internal structure of the vehicle and damaging due to the shake or vibration of the vehicle.
[本発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係る通信システム及びコネクタの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせても良い。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。
実施形態1の通信システムは、プラグインハイブリッド自動車、電気自動車等の車両1と、充電ケーブル3を介して該車両1のバッテリ10に給電を行う給電装置2とを備える。
[Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of a communication system and a connector according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to a claim are included. Moreover, you may combine arbitrarily at least one part of embodiment described below.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the first embodiment.
The communication system according to the first embodiment includes a
充電ケーブル3は一端部が給電装置2に接続され、充電ケーブル3の他端部には充電ガン30が設けられている。充電ケーブル3は、2本の給電線3a,3b、基準電位線3c、制御線3d、車両1に充電ガン30が接続されたことを検知する接続検知線(不図示)を含む。給電線3a,3bは、給電装置2から出力された交流の電圧が印加される導線である。制御線3dは、車両1に搭載されたバッテリ10の充電を制御するためのコントロールパイロット信号(制御信号)を伝送するための導線である。基準電位線3cは、前記コントロールパイロット信号の基準となる、車両1の基準電位、例えばボディアースに接続される導線である。また、後述するように、制御線3d及び基準電位線3cは、差動信号の伝送媒体としても機能する。
充電ガン30は、ガングリップ型の把持部、プラグ、車両1のコネクタ11に接続するための挿し込みガイド、車両1とのロックを行うラッチ等を備える。充電ガン30のプラグは、車両1のコネクタ11に接続可能な形状であり、該プラグには、給電装置2から供給される交流を出力するAC供給端子、基準電位に接続するための共通電位端子、コントロールパイロット信号が入出力するコントロールパイロット信号端子、接続検知端子等が設けられている。
One end of the charging
The charging
給電装置2は、電力供給装置20、第2充電制御装置23及び第2PLC通信装置24を備える。電力供給装置20には、給電線3a,3b及び基準電位線3cの一端部が接続されており、電力供給装置20は給電線3a,3bを介して交流を車両1へ供給する。電力供給装置20の動作は第2充電制御装置23によって制御される。
The
第2充電制御装置23はCP送信回路23a及び図示しないマイコンを有する。CP送信回路23aには制御線3dが接続されており、CP送信回路23aは、車両1に搭載されたバッテリ10の充電を制御するコントロールパイロット信号を送受信する。コントロールパイロット信号は、例えば1kHzの矩形波信号であり、第2充電制御装置23は、基準電位に対する矩形波信号の電位、矩形波信号の有無等によって、給電装置2及び車両1の接続確認、充電の可否、充電状態等、充電に関する情報を送受信する。
具体的には、CP送信回路23aは、コンデンサC2、抵抗R2、矩形波信号を出力する発振回路Oを備える。発信回路Oの一端子は基準電位に接続され、他端子には抵抗R2の一端が接続されている。抵抗R2の他端はコンデンサC2の一端に接続され、コンデンサC2の他端は基準電位に接続されている。制御線3dの一端は、抵抗R2の前記他端に接続されている。第2充電制御装置23のマイコンは発信回路Oの動作を制御することによって、コントロールパイロット信号の送信を行う。また、第2充電制御装置23は、制御線3dに印加されているコントロールパイロット信号の電圧を検出する電圧検出回路を有しており、前記マイコンは、該電圧検出回路を用いて車両1から出力された情報を取得し、電力供給装置20の動作を制御する。
The second
Specifically, the
第2PLC通信装置24は、制御線3d及び基準電位線3cにそれぞれ接続されており、制御線3d及び基準電位線3cを用いて、充電に関する情報を車両1との間で送受信する。第2PLC通信装置24は、コントロールパイロット信号よりも高周波の差動信号、例えば2〜30MHzの差動信号を、該コントロールパイロット信号に重畳させることにより、車両1と通信を行う。
具体的には、第2PLC通信装置24は、コントロールパイロット信号に重畳した差動信号を、該コントロールパイロット信号から分離するカップリングコンデンサ27及びカップリングトランス26と、差動信号の送受信を行う通信回路25とを備える。
制御線3d及び基準電位線3cからそれぞれ分岐した2本の分岐線はカップリングコンデンサ27を介してカップリングトランス26に接続されている。カップリングコンデンサ27は、コントロールパイロット信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、差動信号に対しては、ローインピーダンスとなる。カップリングコンデンサ27としては、例えば、静電容量が1nFのコンデンサが用いられる。
カップリングトランス26は、1次コイル26aと、該1次コイル26aに磁気結合した2次コイル26bを有する。1次コイル26aの両端には、前記2本の分岐線がカップリングコンデンサ27を介して接続されている。2次コイル26bの両端は通信回路25に接続されている。通信回路25は、差動信号の周波数帯域外の信号を遮断するバンドパスフィルタを有しており、カップリングコンデンサ27及びカップリングトランス26によって分離され、バンドパスフィルタを通過した差動信号を受信する。また、通信回路25は、送信する信号を2次コイル26bに与えることによって、差動信号の送信を行う。
The second
Specifically, the second
Two branch lines branched from the control line 3d and the reference
The
車両1は、バッテリ10、鉛バッテリ(他のバッテリ)10a、コネクタ11、充電装置12、第1充電制御装置13、第1PLC通信装置(通信装置)14及び誘導素子18aを備える。
The
コネクタ11は、給電口として車両1の適宜箇所に設けられており、充電ガン30のプラグをコネクタ11に接続することによって、車両1は充電ケーブル3を介して給電装置2に接続される。コネクタ11は、プラグの各接続端子にそれぞれ接続される接続部を有しており、各接続部には内部配線としての、給電線1a,1b、基準電位線1c及び制御線1dの一端部が接続されている。つまり、充電ガン30のプラグをコネクタ11に接続することによって、プラグの接続端子がコネクタ11の接続部に電気的に接続し、充電ケーブル3の給電線3a,3b、基準電位線3c及び制御線3dと、車両1内部の給電線1a,1b、基準電位線1c及び制御線1dとが接続される。
The
充電装置12には、給電線1a,1b及び基準電位線1cの他端部が接続されている。充電装置12は、給電装置2から給電線1a,1b,3a,3bを介して供給された交流を直流に変換し、バッテリ10の充電を行う装置である。充電装置12の動作は第1充電制御装置13によって制御される。車両1内に配された基準電位線1cは、充電装置12を経由して基準電位に接続されている。基準電位は例えば、ボディアースである。
The charging
誘導素子18aは、基準電位線1cの途中に設けられている。具体的には、基準電位線1cから第1PLC通信装置14へ分岐線が分岐している箇所よりも充電装置12側に設けられている。高周波のノイズに対する誘導素子18のインピーダンスは、コントロールパイロット信号に対する誘導素子18のインピーダンスよりも大きい。前記高周波は、コントロールパイロット信号の周波数よりも高周波であることを意味する。誘導素子18aは例えば基準電位線1cに介装されたチョークコイルである。誘導素子18aの容量は例えば50μHである。
なお、誘導素子18aを設ける上述の位置は一例であり、充電装置12と、基準電位とを接続する配線に誘導素子18aを設けても良い。また、充電装置12内部に配された基準電位線1cの途中に誘導素子18aを設けても良い。
The
Note that the above-described position where the
第1充電制御装置13は、CP受信回路(受信回路)13a及び図示しないマイコンを有する。CP受信回路13aには第1PLC通信装置14を経由した制御線1dの他端部が接続されており、CP受信回路13aは、車両1に搭載されたバッテリ10の充電を制御するためのコントロールパイロット信号を送受信する。第1充電制御装置13は、基準電位に対する矩形波信号の電位、矩形波信号の有無等によって、給電装置2及び車両1の接続確認、充電の可否、充電状態等、充電に関する情報を送受信する。
具体的には、CP受信回路13aは、コンデンサC1、抵抗R1、ダイオードVdを備える。制御線1dの他端部は、ダイオードVdのアノードと、コンデンサC1の一端に接続され、コンデンサC1の他端は基準電位に接続されている。ダイオードVdのカソードは抵抗R1の一端に接続され、該抵抗R1の他端は基準電位に接続されている。抵抗R1は例えば可変抵抗であり、第1充電制御装置13のマイコンは抵抗R1の抵抗値を変化させることによって、コントロールパイロット信号の電位を制御し、充電制御に係る情報を給電装置2へ送信する。また、第1充電制御装置13は、制御線1dに印加されているコントロールパイロット信号の電圧を検出する電圧検出回路を有しており、前記マイコンは、該電圧検出回路を用いて車両1から出力された情報を取得し、充電装置12の動作を制御する。
The first
Specifically, the CP receiving circuit 13a includes a capacitor C1, a resistor R1, and a diode Vd. The other end of the control line 1d is connected to the anode of the diode Vd and one end of the capacitor C1, and the other end of the capacitor C1 is connected to a reference potential. The cathode of the diode Vd is connected to one end of the resistor R1, and the other end of the resistor R1 is connected to a reference potential. The resistor R1 is, for example, a variable resistor, and the microcomputer of the first
第1PLC通信装置14は、制御線1d及び基準電位線1cにそれぞれ接続されており、制御線1d,3d及び基準電位線1c,3cを用いて、充電に関する情報を給電装置2との間で送受信する。第1PLC通信装置14は、コントロールパイロット信号よりも高周波の差動信号を、該コントロールパイロット信号に重畳させることにより、車両1と通信を行う。
具体的には、第1PLC通信装置14は、コントロールパイロット信号に重畳した差動信号を、該コントロールパイロット信号から分離するカップリングコンデンサ(フィルタ)17及びカップリングトランス16と、差動信号の送受信を行う通信回路15とを備える。
制御線1d及び基準電位線1cからそれぞれ分岐した2本の分岐線はカップリングコンデンサ17を介してカップリングトランス16に接続されている。カップリングコンデンサ17は、コントロールパイロット信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、差動信号に対しては、ローインピーダンスとなる。
カップリングトランス16は、1次コイル16aと、該1次コイル16aに磁気結合した2次コイル16bを有する。1次コイル16aの両端には、前記2本の分岐線がカップリングコンデンサ17を介して接続されている。2次コイル16bの両端は通信回路15に接続されている。通信回路15は、差動信号の周波数帯域外の信号を遮断するバンドパスフィルタを有しており、カップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16によって分離され、バンドパスフィルタを通過した差動信号を受信する。また、通信回路15は、送信する信号を2次コイル16bに与えることによって、差動信号の送信を行う。
The first
Specifically, the first
Two branch lines branched from the control line 1 d and the reference potential line 1 c are connected to the
The
また、通信回路15に電力を与える電源回路15aは配線14bを介して、鉛バッテリ10aに接続され、2本ある配線14bの内、グランド側の配線14bは基準電位に接続されている。2本の各配線14bの途中には第2の誘導素子18bが介装されている。誘導素子18bは、コントロールパイロット信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該コントロールパイロット信号に対するインピーダンスよりも大きい素子である。誘導素子18bは例えば配線14bに介装されたチョークコイルである。
カップリングコンデンサ17、カップリングトランス16及び第2の誘導素子18bは回路基板14aに配されている。回路基板14aに保持されたカップリングコンデンサ17、カップリングトランス16及び第2の誘導素子18bは樹脂製の覆体14cによって覆われている。
なお、図1では第2の誘導素子18bを第1PLC通信装置14の内部に配する例を説明したが、第1PLC通信装置14の外部に引き回された配線14bの途中に第2の誘導素子18bを設けても良い。また、その他、配線14b及び鉛バッテリ10aの接続箇所に第2の誘導素子18bを設けても良い。
The
The
In addition, although the example which distribute | arranges the 2nd induction | guidance |
このように構成された通信システムによれば、基準電位線1c及び配線14bの途中に誘導素子18a,18bを設けることによって、差動信号と同じ周波数帯のノイズに関して、第1及び第2PLC通信装置14,24の平衡度が、誘導素子18a,18bを備えない装置に比べて高くなる。従って、制御線1d,3d及び基準電位線1c,3cに発生したコモンモードノイズがディファレンシャルモードノイズに変換されることを抑制することができる。よって、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、第1PLC通信装置14に入力するノイズを低減し、該第1PLC通信装置14の誤動作を防止することができる。
According to the communication system configured as described above, the first and second PLC communication devices are provided for noise in the same frequency band as that of the differential signal by providing the
また、放射ノイズを低減させることができる。
図2は平衡度減衰量と放射ノイズの関係を示すグラフである。横軸は第1及び第2PLC通信装置14,24の平衡度減衰量(LCL: longitudinal conversion loss)、縦軸は放射ノイズの実測値を示している。菱形プロットのグラフは充電ガン30を抜いたときの放射ノイズである。三角プロットのグラフは充電ガン30を挿したときの放射ノイズである。図2のグラフが示す放射ノイズの実測値から明らかなように、第1及び第2PLC通信装置14,24の平衡度が高い程、放射ノイズが低減している。このように、基準電位線1cに誘導素子18aを介装させることによって、第1PLC通信装置14の誤動作を防止すると共に、放射ノイズを低減することができる。
Moreover, radiation noise can be reduced.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the balance attenuation and the radiation noise. The horizontal axis represents the balance degree attenuation amount (LCL: longitudinal conversion loss) of the first and second
更に、車両1の揺れ又は振動によって、誘導素子18b、カップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16が車両1の内部構造物に接触し、破損することをより効果的に防止することができる。
Furthermore, it is possible to more effectively prevent the
(実施形態2)
図3は実施形態2に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態2に係る通信システムは基準電位線1c及び誘導素子18aの配線構成のみが実施形態1と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the second embodiment. Since the communication system according to the second embodiment is different from the first embodiment only in the wiring configuration of the reference potential line 1c and the
車両201内に配された基準電位線1cの一端部はコネクタ211に接続され、他端部は第1PLC通信装置214に接続されている。実施形態2の基準電位線1cの途中で分岐した分岐線は基準電位に接続されている。つまり、実施形態1に係る基準電位線1cは充電装置12を経由して基準電位に接続されているが、実施形態2に係る基準電位線1cは充電装置12を経由すること無く基準電位に接続されている。基準電位線1cから分岐した前記分岐線には誘導素子18aが介装されている。
One end of the reference potential line 1 c arranged in the
実施形態2に係る通信システムは、実施形態1と同様、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、第1PLC通信装置214に入力するノイズを低減し、該第1PLC通信装置214の誤動作を防止することができる。特に実施形態2では、車両201内に配される基準電位線1cの長さが短いため、基準電位線1c,3c及び制御線1d,3dにノイズが発生する可能性を低減することができ、ノイズによる第1PLC通信装置214の誤動作をより効果的に防止することができる。
As in the first embodiment, the communication system according to the second embodiment is converted from the common mode to the differential mode to reduce noise input to the first
(実施形態3)
図4は実施形態3に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態3に係る通信システムは基準電位線1c及び誘導素子18aの配線構成、並びにコネクタ311の構成のみが実施形態1と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the third embodiment. The communication system according to the third embodiment is different from the first embodiment only in the wiring configuration of the reference potential line 1c and the
車両301内に配された基準電位線1cの一端部はコネクタ311に接続され、他端部は第1PLC通信装置314に接続されている。コネクタ311は、該コネクタ311内部で基準電位線1cから分岐した第2の基準電位線1eを備え、該第2の基準電位線1eの途中に誘導素子18aが介装されている。第2の基準電位線1eの先端部は、コネクタ311から車両301内部に引き回され、基準電位に接続されている。
One end of the reference potential line 1 c arranged in the
図5は実施形態3に係るコネクタ311の構成を示す模式図である。コネクタ311は、車両内に配される2本の給電線1a,1b、制御線1d及び基準電位線1c,1eに接続される接続部を収容する収容体11aを備える。なお、図5においては、作図の便宜上、2本の給電線1a,1b及び該給電線1a,1bに接続する接続部は図示されていない。収容体11aは、車両301に取り付けられる取付部11bを有する。取付部11bは略矩形の板状である。取付部11bの四隅にはそれぞれ取付孔が形成してあり、車両301の所定位置にねじ等で収容体11aを取り付けることができるようにしてある。取付部11bの一面の中央から円筒状の筒部11cが車両301内側へ突出している。取付部11bの他面には、筒部11cよりも大径の円筒状をなし、充電の際に充電ガン30のプラグが挿入して接続されるプラグ接続部が設けられている。また、プラグ接続部には、開口部分を閉塞するように開閉が可能な蓋部が設けられている。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of a
収容体11a及び筒部11cの内部には回路基板11dが収容されている。回路基板11dには、基準電位線3cに接続される接続部の端部が固定されている。基準電位線1cの一端部は回路基板11d上で該接続部の端部に接続されている。また、基準電位線1cの一端部において分岐した第2の基準電位線1eに介装された誘導素子18aは回路基板11d上に保持されている。また、接続検知線による、充電ガン30の接続を検知する検知回路11eも回路基板11dに設けられている。誘導素子18a、検知回路11e及びその他の各種回路は、樹脂製の覆体11fによって覆われている。具体的には、前記回路基板11dは樹脂モールドされている。覆体11fは、振動しないように、収容体11aの内部に保持されている。
11 d of circuit boards are accommodated in the inside of the
実施形態3に係る通信システム及びコネクタ311によれば、誘導素子18aが配された回路基板11dは樹脂製の覆体11fによって覆われ、収容体11a内部に保持されている。従って、車両301の揺れ又は振動によって、誘導素子18aが車両301の内部構造物に接触し、破損することを防止することができる。また、実施形態1及び2と同様の作用効果を奏する。
According to the communication system and the
(実施形態4)
図6は実施形態4に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態4に係る通信システムは第1充電制御装置13に第3の誘導素子19を設けた点が実施形態2と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。コネクタ411の構成は、実施形態3のコネクタ311と同様の構成である。
(Embodiment 4)
FIG. 6 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the fourth embodiment. The communication system according to the fourth embodiment is different from the second embodiment in that the third
実施形態4に係る車両401に搭載された第1充電制御装置13は、第3の誘導素子19を介して基準電位に接続されている。つまり、コンデンサC2及び抵抗R1の低電位側の端子と、基準電位とを接続する配線に第3の誘導素子19が介装されている。第3の誘導素子19も、誘導素子18a,18bと同様、コントロールパイロット信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが該コントロールパイロット信号に対するインピーダンスよりも大きい。
The first
実施形態4に係る通信システムによれば、差動信号と同じ周波数帯のノイズに関しては、制御線1d,3d及び基準電位線1c,3cに接続された第1及び第2PLC通信装置414,24の平衡度は、第3の誘導素子19を備えない装置に比べてより高くなる。従って、コモンモードからディファレンシャルモードに変換されて、第1PLC通信装置414に入力するノイズをより効果的に低減し、該第1PLC通信装置414の誤動作を防止することができる。
According to the communication system according to the fourth embodiment, regarding noise in the same frequency band as that of the differential signal, the first and second
(実施形態5)
図7は実施形態5に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態5に係る通信システムは第1PLC通信装置514及びコネクタ511の構成が実施形態1と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
(Embodiment 5)
FIG. 7 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the fifth embodiment. Since the configuration of the first
実施形態5に係る車両501に設けられたコネクタ511は、カップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16を内部に備える。つまり、実施形態1においては第1PLC通信装置514が備えているカップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16をコネクタ511が備えている。第1PLC通信装置514は、コネクタ511のカップリングトランス16に接続された通信回路15、電源回路15a及び第2の誘導素子18bを備える。実施形態3と同様、カップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16は回路基板上に配され、該回路基板は樹脂製の覆体によって覆われている。
A
具体的には、制御線1d及び基準電位線1cからそれぞれ分岐した2本の分岐線はカップリングコンデンサ17を介してカップリングトランス16に接続されている。カップリングコンデンサ17は、コントロールパイロット信号に対しては、ハイインピーダンスとなり、差動信号に対しては、ローインピーダンスとなる。カップリングトランス16は、1次コイル16aと、該1次コイル16aに磁気結合した2次コイル16bを有する。1次コイル16aの両端には、前記2本の分岐線がカップリングコンデンサ17を介して接続されている。2次コイル16bの両端には、2本の配線の一端部がそれぞれ接続され、該2本の配線の他端部は、第1PLC通信装置14の通信回路15に接続されている。
Specifically, two branch lines branched from the control line 1 d and the reference potential line 1 c are connected to the
実施形態5に係る通信システムは実施形態1と同様の作用効果を奏する。 The communication system according to the fifth embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
(実施形態6)
図8は実施形態6に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態6に係る通信システムは第1PLC通信装置614及びコネクタ611の構成が実施形態2と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
(Embodiment 6)
FIG. 8 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the sixth embodiment. Since the configuration of the first
実施形態6に係る車両601に設けられたコネクタ611は、カップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16を内部に備える。つまり、実施形態2については第1PLC通信装置614が備えているカップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16をコネクタ611が備えている。第1PLC通信装置614は、コネクタ611のカップリングトランス16に接続された通信回路15、電源回路15a及び第2の誘導素子18bを備える。カップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16の構成は実施形態5と同様であるため、詳細な説明は省略する。
実施形態6に係る通信システムは実施形態2と同様の作用効果を奏する。
The
The communication system according to the sixth embodiment has the same effects as those of the second embodiment.
(実施形態7)
図9は実施形態7に係る通信システムの構成例を示す回路ブロック図である。実施形態7に係る通信システムは第1PLC通信装置714及びコネクタ711の構成が実施形態3と異なるため、以下では主に斯かる相違点を説明する。
(Embodiment 7)
FIG. 9 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the seventh embodiment. Since the configuration of the first
実施形態7に係る車両701に設けられたコネクタ711は、カップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16を内部に備える。つまり、実施形態3においては第1PLC通信装置714が備えているカップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16をコネクタ711が備えている。第1PLC通信装置714は、コネクタ711のカップリングトランス16に接続された通信回路15、電源回路15a及び第2の誘導素子18bを備える。カップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16は、誘導素子18aと共に回路基板11d上に配され、樹脂製の覆体11fによって覆われている。その他のカップリングコンデンサ17及びカップリングトランス16の構成は実施形態5と同様であるため、詳細な説明は省略する。
実施形態7に係る通信システム及びコネクタ711によれば、実施形態1〜3と同様の作用効果を奏する。また、差動信号の重畳及び分離を行うカップリングコンデンサ17及びカップリングコアを給電装置2寄りに配し、誘導素子18aを該カップリングコンデンサ17及びカップリングコアの近傍に設けてある。従って、制御線1d,3d及び基準電位線1c,3cに発生したコモンモードノイズが、ディファレンシャルモードノイズに変換される可能性が低減される。よって、該ディファレンシャルモードノイズによる第1PLC通信装置714の誤動作をより効果的に防止することが可能になる。
A
According to the communication system and the
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined not by the above-mentioned meaning but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
1,201,301,401,501,601,701,1001 車両
1a,1b,3a,3b,1001a,1001b 給電線
1c,1e,3c,1001c 基準電位線
1d,3d,1001d 制御線
2 給電装置
3 充電ケーブル
10 バッテリ
10a 鉛バッテリ
11,311,511,611,711 コネクタ
11a 収容体
11b 取付部
11c 筒部
11d 回路基板
11e 検知回路
11f 覆体
12 充電装置
13 第1充電制御装置(通信装置)
13a CP受信回路(受信回路)
14,514,614,714 第1PLC通信装置
14a 回路基板
14b 配線
14c 覆体
15 通信回路
15a 電源回路
16 カップリングトランス
16a 1次コイル
16b 2次コイル
17 カップリングコンデンサ
18a,18b,19 誘導素子
20 電力供給装置
23 第2充電制御装置
23a CP送信回路
24 第2PLC通信装置
25 通信回路
26 カップリングトランス
26a 1次コイル
26b 2次コイル
27 カップリングコンデンサ
30 充電ガン
1031 CP受信回路
1014 PLC通信装置
C1,C2 コンデンサ
R1,R2 抵抗
O 発信回路
Vd ダイオード
1, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 1001
13a CP receiver circuit (receiver circuit)
14, 514, 614, 714 First PLC communication device
Claims (6)
該制御信号の基準となる、前記車両の基準電位に接続される基準電位線と、
前記制御線及び前記基準電位線にそれぞれ接続され、前記制御信号よりも高周波の差動信号を前記制御信号に重畳させることにより、外部の給電装置と通信を行う通信装置と、
前記基準電位線及び前記基準電位の接続箇所、又は前記基準電位線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第1の誘導素子と、
前記通信装置を他のバッテリに接続するための配線と、
該配線及び前記他のバッテリの接続箇所、又は該配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい第2の誘導素子と
を備える通信システム。 A control line for transmitting a control signal for controlling charging of a battery mounted on the vehicle;
A reference potential line connected to a reference potential of the vehicle serving as a reference of the control signal;
A communication device that is connected to each of the control line and the reference potential line, and communicates with an external power supply device by superimposing a differential signal having a frequency higher than that of the control signal on the control signal;
A first inductive element that is provided in the reference potential line and a connection portion of the reference potential, or in the middle of the reference potential line, and that has a higher impedance to noise at a frequency higher than that of the control signal; ,
Wiring for connecting the communication device to another battery;
A second inductive element provided at a connection point of the wiring and the other battery, or in the middle of the wiring, and having a second impedance higher than that of the control signal and higher than that of the control signal. system.
前記第2の誘導素子を保持する回路基板と、
前記第2の誘導素子を保持した回路基板を覆う樹脂製の覆体と
を備える請求項1に記載の通信システム。 The communication device
A circuit board holding the second inductive element;
The communication system according to claim 1, further comprising: a resin cover that covers the circuit board holding the second inductive element.
前記制御信号から前記差動信号を分離するフィルタと、
該フィルタに接続されたカップリングトランスと
を備え、
前記覆体は、
前記フィルタ及び前記カップリングトランスを覆うようにしてある
請求項2に記載の通信システム。 The communication device
A filter that separates the differential signal from the control signal;
A coupling transformer connected to the filter, and
The covering is
The communication system according to claim 2, wherein the filter and the coupling transformer are covered.
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の通信システム。 The communication system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a receiving circuit connected to the control line and receiving a control signal transmitted from an external power supply apparatus.
請求項4に記載の通信システム。 The third inductive element is provided in the middle of the wiring connecting the receiving circuit to the reference potential, and has a third inductive element whose impedance to high frequency noise is higher than that of the control signal. Communication system.
前記通信装置を他のバッテリに接続するための配線と、
該配線及び前記他のバッテリの接続箇所、又は該配線の途中に設けられており、前記制御信号よりも高周波のノイズに対するインピーダンスが前記制御信号に対するインピーダンスよりも大きい誘導素子と
を備える通信装置。 A control line for transmitting a control signal for controlling charging of a battery mounted on the vehicle, and a reference potential line connected to a reference potential of the vehicle, which is a reference of the control signal, and the control A communication device that communicates with an external power supply device by superimposing a differential signal having a frequency higher than a signal on the control signal,
Wiring for connecting the communication device to another battery;
A communication apparatus comprising: an inductive element provided at a connection point of the wiring and the other battery, or in the middle of the wiring, and having an impedance with respect to noise at a frequency higher than that of the control signal larger than that with respect to the control signal.
Priority Applications (5)
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